一种矿用隔爆型高压无功功率自动补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及隔爆型高压无功功率自动补偿技术领域。
【背景技术】
[0002]目前我国煤矿井下供电系统普遍存在两大问题，一是综采、综掘及运输系统大功率电动机因供电距离远、压降大，造成启动困难，影响企业正常生产。二是无功损耗大，电量浪费相当严重，影响企业经济效益。其主要原因之一是电感性负载产生的无功功率而导致的功率因数降低。各煤矿井下低压供电系统中的功率因数普遍在0.5?0.7之间，使得线路损耗大，终端电压偏低，端电压达不到额定值，加之负荷大，形成电动机启动时十分困难，甚至造成过流，欠压顶闸事故。
[0003]如何解决煤矿井下长距离供电造成的电压降、线路损耗和保护误动作等问题已经成为各大煤炭生产企业急需解决的共性问题，尤其是一些大型生产型矿井的需求急为迫切，因为原有的生产型矿井多数为6kV供电系统，与现在新建的1kV供电系统相比较，供电质量相对较差，末端电压降较大的现象非常普遍。对系统末端进行无功功率补偿是解决电压降问题最直接有效的办法，现在国内高压动态(自动)无功补偿装置技术已经非常成熟，在地面变电所应用非常广泛，但是针对煤矿井下特殊环境下的隔爆型高压无功补偿装置在国内尚处于空白状态。
[0004]目前国内采用的补偿技术多数是静态的，即均以电磁型交流接触器为投切开关直接死投在电网上。由于受电容器承受涌流能力、放电时间、使用寿命等因素制约，存在如下问题:
[0005]1、没有串联电抗器或只有很小的限流电抗器，容易引起电容器与系统串联、并联谐振，造成电容器过电流或过电压，发生爆炸事故，导致总闸跳闸，甚至烧毁其它设备；
[0006]2、不具备抑制谐波能力，系统中有很多如变频器等电力电子设备所产生的大量谐波电流会进入电容器中，造成电容器过流、过压，使电容器损坏；
[0007]3、因为是固定死投在电网上，随着负荷的频繁变化必然会产生过补偿现象，从而引起电源电压升高而损坏电器设备。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型是为了解决现有的无功补偿产品易发生串并联谐振、不具有抑制谐波能力、无法自动准确补偿等问题，也是为了解决同类产品无法在煤矿井下特殊环境下正常使用的问题，从而提供矿用隔爆型高压无功功率自动补偿装置。
[0009]本实用新型所述的一种矿用隔爆型高压无功功率自动补偿装置，包括三相隔离开关、一号电流互感器、单相熔断器、电压互感器、避雷器、无功功率自动补偿支路一、无功功率自动补偿支路二、二号电流互感器、控制器和电容保护器；
[0010]高压母线依次连接三相隔离开关、电压互感器、一号电流互感器、避雷器、无功功率自动补偿支路一和无功功率自动补偿支路二 ；
[0011]三相隔离开关串连在高压母线上，电压互感器的一次侧通过单相熔断器分别连接高压母线的A相和C相，电压互感器的二次侧包括两个线圈，电压互感器二次侧一个线圈的两端连接控制器的电网电压采样端，电压互感器二次侧另一个线圈的两端连接控制器的控制电源端，控制器与电容保护器共用一个控制电源端；
[0012]一号电流互感器包括电流互感器TAl、电流互感器TA2、电流互感器TA3和电流互感器 TA4，
[0013]电流互感器TAl和电流互感器TA2分别感应高压母线A相和C相的电流，电流互感器TAl的两端和电流互感器TA2的两端均连接电容保护器的测量电流端，
[0014]电流互感器TA3和电流互感器TA4分别感应高压母线A相和C相的电流，电流互感器TA3的两端和电流互感器TA4的两端均连接电容保护器的保护电流端；
[0015]避雷器的一端连接高压母线，避雷器的另一端接地；
[0016]无功功率自动补偿支路一包括真空接触器、高压熔断器、电容器、电抗器和放电线圈；
[0017]真空接触器的一端连接高压母线，真空接触器、高压熔断器、电容器和电抗器依次串联，
[0018]放电线圈包括原边线圈L1、原边线圈L2、原边线圈L3、副边线圈L4、副边线圈L5、副边线圈L6、副边线圈L7、副边线圈L8和副边线圈L9，
[0019]原边线圈LI与连接在高压母线A相上的电容器和电抗器的串联支路并联，原边线圈L2与连接在高压母线B相上的电容器和电抗器的串联支路并联，原边线圈L3与连接在高压母线C相上的电容器和电抗器的串联支路并联，
[0020]原边线圈L1、副边线圈L4和副边线圈L5親合在同一个铁芯上，
[0021]原边线圈L2、副边线圈L6和副边线圈L7耦合在同一个铁芯上，
[0022]原边线圈L3、副边线圈L8和副边线圈L9耦合在同一个铁芯上，
[0023]副边线圈L4的两端、副边线圈L6的两端和副边线圈L8的两端均连接电容保护器的电容器组电压检测I端，
[0024]副边线圈L5、副边线圈L7和副边线圈L9依次串联，串联后的两端连接电容保护器的零序电压I端，
[0025]无功功率自动补偿支路二的结构与无功功率自动补偿支路一的结构相同，
[0026]无功功率自动补偿支路二中的副边线圈L4的两端、副边线圈L6的两端和副边线圈L8的两端均连接电容保护器的电压检测2端；
[0027]无功功率自动补偿支路一■中的副边线圈L5、副边线圈L7和副边线圈L9串联后的两端连接电容保护器的零序电压2端；
[0028]二号电流互感器感应主开关柜内的电流，二号电流互感器的输出端连接控制器的电网电流采样端，
[0029]控制器的控制信号输出端连接真空接触器的控制信号输入端。
[0030]本实用新型通过控制器实时采样网侧功率因数，真空接触器作为电容器的投切器件，根据电网无功功率和功率因数需求全自动进行电容器投切，自动补偿系统无功功率，确保电网系统始终具有较高的功率因数，防止过补偿现象的发生；电抗器与电容器串联，具有防止谐波放大、吸收部分谐波电流的功能，可以抑制合闸涌流并抑制谐波，防止电容器与装置串联、并联谐振;控制器基于“瞬时功率理论”控制算法，具有全中文显示界面，各种数据齐全、明了、准确，尤其在谐波检测方面，不仅可检测显示总谐波电压畸变超值数据，并可检测各次谐波电压、谐波电流数值并以坐标图和表格两种方式显示。电容保护器实时监测电容器的运行状态，具有过压、欠压、零序电压、过流和速断等保护功能。考虑了煤矿井下对隔爆的特殊要求以及该结构对电容器、电抗器散热的影响，改善煤矿井下供电网络供电质量，提高供电网络终端电压，缓解井下远距离传输压降大的问题。本实用新型所述的装置可靠性高，更适合在煤矿井下环境应用。
【附图说明】
[0031]图1是【具体实施方式】一所述的矿用隔爆型高压无功功率自动补偿装置的电路连接示意图。
[0032]图2是【具体实施方式】一所述的矿用隔爆型高压无功功率自动补偿装置的主视图。
[0033]图3是图2的右视图。
【具体实施方式】
[0034]【具体实施方式】一:参照图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种矿用隔爆型高压无功功率自动补偿装置，包括三相隔离开关1、一号电流互感器2、单相熔断器
3、电压互感器4、避雷器5、无功功率自动补偿支路一、无功功率自动补偿支路二、二号电流互感器11、控制器12和电容保护器13;
[0035]高压母线依次连接三相隔离开关1、电压互感器4、一号电流互感器2、避雷器5、无功功率自动补偿支路一和无功功率自动补偿支路二 ；
[0036]三相隔离开关I串连在高压母线上，电压互感器4的一次侧通过单相熔断器3分别连接高压母线的A相和C相，电压互感器4的二次侧包括两个线圈，电压互感器4二次侧一个线圈的两端连接控制器12的电网电压采样端，电压互感器4 二次侧另一个线圈的两端连接控制器12的控制电源端，控制器12与电容保护器13共用一个控制电源端；
[0037]一号电流互感器2包括电流互感器TAl、电流互感器TA2、电流互感器TA3和电流互感器TA4，
[0038]电流互感器TAl和电流互感器TA2分别感应高压母线A相和C相的电流，电流互感器TAl的两端和电流互感器TA2的两端均连接电容保护器13的测量电流端，
[0039]电流互感器TA3和电流互感器TA4分别感应高压母线A相和C相的电流，电流互感器TA3的两端和电流互感器TA4的两端均连接电容保护器13的保护电流端；
[0040]避雷器5的一端连接高压母线，避雷器5的另一端接地；
[0041]无功功率自动补偿支路一包括真空接触器6、高压熔断器7、电容器8、电抗器9和放电线圈10;
[0042]真空接触器6的一端连接高压母线，真空接触器6、高压熔断器7、电容器8和电抗器9依次串联，
[0043]放电线圈10包括原边线圈L1、原边线圈L2、原边线圈L3、副边线圈L4、副边线圈L5、副边线圈L6、副边线圈L7、副边线圈L8和副边线圈L9，
[0044]原边线圈LI与连接在高压母线A相上的电容器8和电抗器9的串联支路并联，原边线圈L2与连接在高压母线B相上的电容器8和电抗器9的串联支路并联，原边